李萬民,陳云龍,田洪志

(國核工程有限公司,上海 ２００２３３)

摘 要:從引伸計(jì)、試驗(yàn)機(jī)、試樣制備、試驗(yàn)溫度要求、試驗(yàn)速率等５個(gè)方面對(duì)比分析了日本、中國、俄羅斯、歐盟、美國等國家和地區(qū)拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的差異,可知在引伸計(jì)、試樣尺寸、試驗(yàn)速率上各標(biāo)準(zhǔn)之間差別較大.美國 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)其他標(biāo)準(zhǔn)對(duì)引伸計(jì)的要求更為嚴(yán)格,俄羅斯 GOST 標(biāo)準(zhǔn)不使用引伸計(jì);各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試樣尺寸和參數(shù)的設(shè)置要求也不盡相同;只有日本JIS標(biāo)準(zhǔn)在試驗(yàn)速率方面考慮了材料彈性模量的特性.通過各標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析,希望為以后實(shí)際的生產(chǎn)及試驗(yàn)檢驗(yàn)過程中準(zhǔn)確地理解和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)起到指導(dǎo)作用.

關(guān)鍵詞:拉伸試驗(yàn);核電;金屬材料;標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

中圖分類號(hào):TG１１５．５＋２ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):１００１Ｇ４０１２(２０１８)０９Ｇ０６４７Ｇ０３

拉伸試驗(yàn)是核電材料力學(xué)性能測試中最常用的試驗(yàn)方法之一,不同國家的拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不盡相同,較常用的也是最具代表世界水平的歐洲、日本、美國、俄羅斯、中國等地區(qū)及國家標(biāo)準(zhǔn)也存在不少差異,且個(gè)別之處差異較大.我國的核電發(fā)展非?？?以廣東 大 亞 灣 核 電 站、臺(tái) 山 第 三 代 原 子 反 應(yīng) 堆(EPR)為代表的核電技術(shù)引進(jìn)自歐洲,核電材料采用的是歐標(biāo) RCCM－２０００(以下簡稱 RCCM);以三門、海陽非能動(dòng)核電站(AP１０００)為代表的核電技術(shù)引 進(jìn) 自 美 國,核 電 材 料 采 用 的 是 美 標(biāo) ASTMA３７０－２００７(以下簡稱 ASTM);田灣核電站采用的是 俄 羅 斯 標(biāo) 準(zhǔn) GOST １４９７－１９８４(以 下 簡 稱GOST);還 有 些 核 電 站 材 料 采 用 的 是 日 本 標(biāo) 準(zhǔn)JISZ２２４１－２０１１(以 下 簡 稱 JIS)和 國 標(biāo) GB/T２２８．１－２０１０(以下簡稱 GB).各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系中,對(duì)試驗(yàn)機(jī)、引伸計(jì)、試樣制備、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)速率等５

個(gè)方面的規(guī)定有所不同[１Ｇ５].為了方便實(shí)際運(yùn)用,筆者對(duì)JIS、ASTM、RCCM、GOST、GB 等標(biāo)準(zhǔn)從這５個(gè)方面進(jìn)行了對(duì)比分析,以供核電金屬材料拉伸試驗(yàn)操作者和監(jiān)造者參考.

１ 引伸計(jì)和拉伸試驗(yàn)機(jī)

引伸計(jì)是測定拉伸試樣延伸值的計(jì)量設(shè)備,引伸計(jì)的準(zhǔn)確度直接影響試驗(yàn)結(jié)果,在使用前必須校準(zhǔn)合格,且在有效期內(nèi).不同的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)引伸計(jì)的要求有所不同,表１中列出了各標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的參數(shù)要求.

由表１可知,對(duì)于引伸計(jì) ASTM 標(biāo)準(zhǔn)的要求普遍較其他標(biāo)準(zhǔn)的要嚴(yán)格,并且給出了進(jìn)行相應(yīng)測量時(shí)引伸計(jì)的標(biāo)定范圍,而 GOST 標(biāo)準(zhǔn)在拉伸試驗(yàn)時(shí)不使用引伸計(jì).

２ 試樣制備

拉伸試驗(yàn) 中 的 試 樣 制 備,是 拉 伸 試 驗(yàn) 過 程 中質(zhì)量控制的 重 要 一 環(huán),拉 伸 試 驗(yàn) 所 依 照 的 標(biāo) 準(zhǔn) 不同,試樣的 制 備 要 求 也 是 不 同 的.圓 形 截 面 試 樣是核電項(xiàng)目 的 拉 伸 試 驗(yàn) 中 比 較 常 采 用 的,以 常 用的圓形截面 試 樣 為 例,來 說 明 不 同 標(biāo) 準(zhǔn) 對(duì) 試 樣 制備要求的異同.各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圓形截面試樣尺寸的要求見表２.

由表２可知,ASTM 與JIS要求試樣的直徑為１２．５mm,比 GB,GOST,RCCM 等要求試樣直徑為１０mm要大,JIS 對(duì)精度的要求更 高 一 點(diǎn).ASTM里標(biāo)距用大寫的G 表示,其余標(biāo)準(zhǔn)都是用L０ 表示;ASTM 最小縮減段長度也就是其他標(biāo)準(zhǔn)里的平行長度用大寫A 表示,其余標(biāo)準(zhǔn)體系用Lc 表示.

各標(biāo)準(zhǔn)對(duì) 試 驗(yàn) 溫 度 的 要 求 見 表 ３.由 表 ３ 可知,JIS,GB,GOST,RCCM 等對(duì)試驗(yàn)溫度的要求基本相同,而 ASTM 對(duì)試驗(yàn)室溫度范圍的要求更大一些.

４ 試驗(yàn)速率

各標(biāo)準(zhǔn)對(duì) 試 驗(yàn) 速 率 的 要 求 見 表 ４.由 表 ４ 可知,在屈服強(qiáng)度的測定過程中,JIS在速度的選擇上考慮了材料本身的性能,即試驗(yàn)速率是跟材料的彈性模量相關(guān)的,而其余４個(gè)標(biāo)準(zhǔn),試驗(yàn)速率與材料本身的特性是沒有關(guān)系的.ASTM 里屈服強(qiáng)度測定的試驗(yàn)速率要低于 GB,GOST,RCCM 里的.測定抗拉強(qiáng)度時(shí),ASTM 和JIS應(yīng)變速率的上限略微高于 GB,GOST,RCCM.所 以,在 具 體 的 試 驗(yàn) 過 程中,應(yīng)注意各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別.

５ 結(jié)束語

從引伸計(jì)、試驗(yàn)機(jī)、試樣制備、試驗(yàn)溫度要求、試驗(yàn)速率等５個(gè)方面對(duì)比分析了JIS,GB,GOST,RCCM,ASTM 等 標(biāo) 準(zhǔn) 的 差 異,可 知 在 引 伸 計(jì)、試樣尺寸、試驗(yàn)速率上各標(biāo)準(zhǔn)間差別較大.ASTM 標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)其他標(biāo)準(zhǔn)對(duì)引伸計(jì)的要求更為嚴(yán)格,GOST標(biāo)準(zhǔn)沒有要 求 使 用 引 伸 計(jì);各 標(biāo) 準(zhǔn) 對(duì) 試 樣 的 尺 寸和參數(shù)設(shè)置要求也不盡相同;只有JIS標(biāo)準(zhǔn)在試驗(yàn)速率方面直接考慮了材料彈性模量的特性.通過各標(biāo)準(zhǔn)的對(duì) 比 分 析,希 望 為 以 后 實(shí) 際 的 生 產(chǎn) 及 試驗(yàn)檢驗(yàn) 過 程 中 準(zhǔn) 確 地 理 解 和 運(yùn) 用 標(biāo) 準(zhǔn) 起 到 指 導(dǎo)作用.